WO2023068693A1 - 배터리 자기 방전 전류 측정 장치 및 그것의 동작 방법 - Google Patents

배터리 자기 방전 전류 측정 장치 및 그것의 동작 방법 Download PDF

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WO2023068693A1
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • G01R19/16538Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • G01R19/16542Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries

Definitions

  • Embodiments disclosed in this document relate to a battery self-discharge current measuring device and an operating method thereof.
  • Electric vehicles receive power from the outside to charge the battery cells, and then drive the motor with the voltage charged in the battery cells to obtain power.
  • the battery cell of an electric vehicle has the risk of explosion due to repeated expansion and contraction due to chemical reactions that occur in the process of charging and discharging electricity. Therefore, the safety of battery cells must be verified through various tests during production.
  • a battery cell inspection system monitors the self-discharge current of a battery cell.
  • a typical battery cell inspection system needs to store and monitor a large number of large-capacity battery cells for a long time, maintenance costs for a space to store the large number of large-capacity battery cells are required, and monitoring takes a long time.
  • An object of the embodiments disclosed in this document is to provide a battery self-discharge current measuring device and an operating method thereof capable of reducing a self-discharging current measurement cost of a battery cell and improving measurement efficiency.
  • An apparatus for measuring self-discharge current of a battery includes a first resistor connected to a battery, a first output voltage generated based on a voltage applied to the battery and the first resistor, and the first output voltage
  • the voltage generator may generate a first output signal by analog-to-digital conversion of the first output voltage, and generate a second output signal by digital-to-analogue conversion of the first output signal.
  • the voltage generator includes a first comparator receiving a voltage applied to the battery and the first resistor, an analog-to-digital converter (ADC) receiving the first output voltage of the first comparator, and the analog A digital-to-analog converter (DAC) that receives the first output signal of the digital converter, a second comparator that compares the first output voltage of the first comparator and the second output signal of the digital-to-analog converter, and the first resistor
  • ADC analog-to-digital converter
  • DAC analog A digital-to-analog converter
  • the second resistor may be connected between the second comparators.
  • the controller may monitor a current applied to the second resistor based on a potential difference between a second output voltage of the second comparator and a voltage applied to the first resistor.
  • the controller may calculate the current value as the self-discharge current of the battery when the monitored current value is constant.
  • the controller may further include a control unit for setting a reference voltage of the digital-to-analog converter.
  • the controller may set a reference voltage of the digital-to-analog converter based on a monitoring result of the controller.
  • the controller sets the reference voltage of the digital-to-analog converter based on the calculated current value and the minimum resolution of the digital-to-analog converter when the calculated current value is different from the reference current value.
  • An operating method of a battery self-discharge current measuring device includes generating a first output voltage based on a voltage applied to a battery and a first resistor connected to the battery, the first output voltage analog-to-digital conversion to generate a first output signal, digital-to-analog conversion of the first output signal to generate a second output signal, a second output based on the first output voltage and the second output signal
  • the method may include generating a voltage and monitoring a current applied to a second resistor to which the second output voltage is applied.
  • the step of monitoring the current applied to the second resistor to which the second output voltage is applied may include monitoring the current applied to the second resistor disposed between the first resistor and the second comparator.
  • the monitoring of the current applied to the second resistor to which the second output voltage is applied may include measuring the voltage of the second resistor based on a potential difference between the second output voltage and the voltage applied to the first resistor. The applied current can be monitored.
  • the step of monitoring the current applied to the second resistor to which the second output voltage is applied may calculate the current value as the self-discharge current of the battery when the monitored current value is constant.
  • the method may further include setting a reference voltage of the digital-to-analog converter based on the monitoring result.
  • the setting of the reference voltage of the digital-to-analog converter based on the monitoring result may include, when the calculated current value is different from the reference current value, the calculated current value and the minimum resolution of the digital-to-analog converter.
  • the reference voltage of the digital-to-analog converter may be set based on (Resolution).
  • cost of measuring self-discharge current of a battery cell may be reduced and measurement efficiency may be improved.
  • FIG. 1 is a diagram for generally describing an apparatus for measuring a self-discharge current of a battery according to an exemplary embodiment disclosed in this document.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a battery self-discharge current measuring device according to an embodiment disclosed in this document.
  • FIG. 3 is a diagram for generally explaining the configuration of a voltage generator according to an embodiment disclosed in this document.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an operating method of a battery self-discharge current measuring device according to an exemplary embodiment disclosed herein.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a hardware configuration of a computing system implementing a method of operating an apparatus for measuring self-discharge current of a battery according to an exemplary embodiment disclosed herein.
  • FIG. 1 is a diagram for generally describing an apparatus for measuring a self-discharge current of a battery according to an exemplary embodiment disclosed in this document.
  • the battery 10 may include a battery cell, which is a basic unit of a battery capable of charging and discharging electrical energy.
  • the battery cell may be a lithium ion (Li-ion) battery, a lithium ion polymer (Li-ion polymer) battery, a nickel cadmium (Ni-Cd) battery, a nickel-metal hydride (Ni-MH) battery, and the like, but is not limited thereto.
  • the battery cell may supply power to a target device (not shown).
  • the battery cell may be electrically connected to the target device.
  • the target device may include an electrical, electronic, or mechanical device operated by receiving power from a battery pack (not shown) including a plurality of battery cells.
  • target devices include small products such as digital cameras, P-DVDs, MP3Ps, mobile phones, PDAs, portable game devices, power tools, and E-bikes, as well as large products requiring high power such as electric vehicles or hybrid vehicles. It may be a power storage device for storing excess generated power or renewable energy, or a power storage device for backup, but is not limited thereto.
  • the battery 10 may include a resistor R that causes self-discharge therein.
  • Self-discharge is one of the capacity losses of the battery 10 and is a phenomenon in which the capacity of the battery 10 is naturally reduced inside the battery 10 during charging and discharging or in an open state without external discharge.
  • a self-discharge current may flow inside the battery 10 due to a parasitic resistance R therein, and the voltage of the battery 10 may gradually decrease. Since the path of the self-discharge current of the battery 10 is inside the battery 10, the self-discharge current cannot be measured with a general current sensor.
  • the self-discharge phenomenon of the battery 10 may cause not only a decrease in capacity of the battery 10 itself, but also an unbalance problem between battery cells or a problem in performance deterioration of the entire battery system. .
  • the battery self-discharge current measuring device 1000 may be connected to the battery 10 to measure the self-discharge current caused by the resistance R inside the battery 10 .
  • the battery self-discharge current measurement apparatus 1000 may measure the voltage of the battery 10 and convert the measured voltage to generate a constant voltage.
  • the battery self-discharge current measurement apparatus 1000 may monitor a change in current based on the generated constant voltage. When the monitored current value is constant, the battery self-discharge current measuring apparatus 1000 may calculate the monitored current value as a self-discharge current caused by the resistance R inside the battery 10 .
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a battery self-discharge current measuring device according to an embodiment disclosed in this document.
  • the battery self-discharge current measuring device 1000 may include a first resistor 100 , a voltage generator 200 and a controller 300 .
  • the first resistor 100 may be connected in series with the battery 10 .
  • the first resistor 100 may correct an error in the self-discharge current value due to limited performance of the circuit configuration of the battery self-discharge current measuring device 1000 .
  • the self-discharge current calculation value of the battery 10 is the actual self-discharge current value due to a limitation problem in the performance of the circuit configuration for measuring the self-discharge current of the battery 10 or a mis-matching problem between circuit configurations. A larger number can be calculated.
  • the first resistor 100 is connected in series with the battery 10 and is produced due to a limitation in performance of the circuit configuration of the battery self-discharge current measuring device 1000 or a mis-matching problem between the circuit configurations ( 10) can prevent the self-discharge current value from rapidly changing.
  • the voltage generator 200 may output a voltage based on the voltage applied to the battery and the first resistor 100 .
  • the voltage generator 200 may generate the first output voltage based on the voltage applied to the battery 10 and the first resistor 100 .
  • the voltage generator 200 may generate a second output voltage based on a first output voltage and a second output signal generated by converting the first output voltage. For example, the voltage generator 200 may generate a first output signal by analog-to-digital conversion of the first output voltage. In addition, the voltage generator 200 may generate a second output signal by converting the first output signal into digital analog.
  • the voltage generator 200 may apply the second output voltage to the second resistor 250 inside the voltage generator 200 .
  • the controller 300 may monitor the current applied to the second resistor 250 .
  • the controller 300 may monitor the current applied to the second resistor 250 based on the potential difference between the second output voltage and the voltage applied to the first resistor 100 . .
  • the controller 300 may calculate the current value as the self-discharge current of the battery. For example, when the self-discharge current value due to the resistance R parasitic inside the battery 10 is the same as the pre-stored reference current value, the current value monitored by the controller 300 is the self-discharge current of the battery 10 value can be matched. Accordingly, the controller 300 may calculate the current value as the self-discharge current of the battery 10 when the monitored current value is constant.
  • the controller 300 may set a reference voltage of the digital-to-analog converter 230 of the voltage generator 200 .
  • the controller 300 may set the reference voltage of the Digital to Analog Converter (DAC) 230 based on the previously measured voltage of the battery.
  • DAC Digital to Analog Converter
  • the controller 300 may set the reference voltage of the digital-to-analog converter 230 based on the monitoring result. For example, the controller 300 may change the reference voltage of the digital-to-analog converter 230 when the current value calculated based on the monitoring result is greater than the previously stored reference current value. For example, the controller 300 may set the reference voltage of the digital-to-analog converter 230 based on the calculated current value and the minimum resolution of the digital-to-analog converter 230 .
  • the controller 300 may set the reference voltage of the digital-to-analog converter 230 and calculate the current value as the self-discharge current of the battery when the monitored current value is constant.
  • FIG. 3 is a diagram for generally explaining the configuration of a voltage generator according to an embodiment disclosed in this document. Hereinafter, the configuration of the voltage generator 200 will be described in detail with reference to FIG. 3 .
  • the voltage generator 200 includes a first comparator 210, an analog to digital converter (ADC) 220, a digital to analog converter (DAC) 230, and a second comparator 240. ) and a second resistor 250.
  • ADC analog to digital converter
  • DAC digital to analog converter
  • second comparator 240 a second comparator 240.
  • the first comparator 210 may receive a voltage applied to the battery and the first resistor 100 as an input. The first comparator 210 may compare the voltage of the upper end (N1) of the first resistor 100 with the voltage of the lower end (N2) of the battery. The first comparator 210 may generate a first output voltage based on the voltage of the upper end (N1) of the first resistor 100 and the voltage of the lower end (N2) of the battery.
  • the analog-to-digital converter 220 may receive the first output voltage of the first comparator 210 as an input signal.
  • the analog-to-digital converter 220 may generate a first output signal by converting the first output voltage into a digital signal.
  • the digital-to-analog converter 230 may receive the first output signal of the analog-to-digital converter 220 as an input signal.
  • the digital-to-analog converter 230 may generate a second output signal by converting the first output signal into an analog signal.
  • the second comparator 240 may receive the first output voltage of the first comparator 210 and the second output signal of the digital-to-analog converter 230 .
  • the second comparator 240 may compare the first output voltage and the second output signal.
  • the second comparator 240 may generate a second output voltage based on the first output voltage and the second output signal.
  • the second resistor 250 may be connected between the first resistor 100 and the second comparator 240 .
  • the second resistor 250 may receive the second output voltage of the second comparator 240 .
  • the controller 300 may monitor the current applied to the second resistor 250 based on the potential difference between the second output voltage of the second comparator 240 and the voltage applied to the first resistor 100 .
  • the apparatus 1000 for measuring self-discharge current of a battery can reduce the cost of measuring self-discharge current of a battery cell and improve measurement efficiency.
  • the battery self-discharge current measurement apparatus 1000 may calculate an accurate self-discharge current by reducing an error in the self-discharge current caused by a performance problem of a circuit configuration.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an operating method of a battery self-discharge current measuring device according to an exemplary embodiment disclosed herein.
  • the battery self-discharge current measurement device 1000 may include a first resistor 100 , a voltage generator 200 and a controller 300 .
  • the voltage generator 200 may include a first comparator 210, an analog-to-digital converter (ADC) 220, a digital-to-analog converter (DAC) 230, a second comparator 240, and a second resistor 250.
  • ADC analog-to-digital converter
  • DAC digital-to-analog converter
  • second comparator 240 a second resistor 250.
  • the battery self-discharge current measurement device 1000 may be substantially the same as the battery self-discharge current measurement device 1000 described with reference to FIGS.
  • the operating method of the battery self-discharge current measuring device 1000 includes generating a first output voltage based on a voltage applied to a battery 10 and a first resistor 100 connected to the battery ( S101), analog-to-digital conversion of the first output voltage to generate a first output signal (S102), digital-to-analog conversion of the first output signal to generate a second output signal (S103), the first output voltage and It may include generating a second output voltage based on the second output signal (S104) and monitoring a current applied to the second resistor 250 to which the second output voltage is applied (S105).
  • the first comparator 210 may receive a voltage applied to the battery and the first resistor 100 . In step S101, the first comparator 210 may compare the voltage at the upper end of the first resistor 100 with the voltage at the lower end of the battery. In step S101 , the first comparator 210 may generate a first output voltage based on the voltage applied to the first resistor 100 .
  • the analog-to-digital converter 220 may receive the first output voltage of the first comparator 210 as an input signal. In step S102, the analog-to-digital converter 220 may generate a first output signal by analog-to-digital conversion of the first output voltage. In step S102, the analog-to-digital converter 220 may generate a first output signal by converting the first output voltage into a digital signal.
  • the digital-to-analog converter 230 may receive the first output signal of the analog-to-digital converter 220 as an input signal. In step S103, the digital-to-analog converter 230 may generate a second output signal by converting the first output signal into an analog signal.
  • the second comparator 240 may receive the first output voltage of the first comparator 210 and the second output signal of the digital-to-analog converter 230 . In step S104, the second comparator 240 may compare the first output voltage and the second output signal. In step S104, the second comparator 240 may generate a second output voltage based on the first output voltage and the second output signal.
  • step S105 the controller 300 may monitor the current applied to the second resistor 250 to which the second output voltage is applied. In step S105 , the controller 300 may monitor the current applied to the second resistor 250 based on the potential difference between the second output voltage and the voltage applied to the first resistor 100 .
  • step S105 if the monitored current value is constant, the controller 300 may calculate the current value as the self-discharge current of the battery.
  • step S105 the controller 300 may set the reference voltage of the digital-to-analog converter 230 based on the monitoring result.
  • step S106 the controller 300 converts the digital-to-analog converter 230 based on the calculated current value and the minimum resolution of the digital-to-analog converter 230 when the calculated current value is different from the reference current value. You can set the reference voltage of
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a hardware configuration of a computing system implementing a method of operating an apparatus for measuring self-discharge current of a battery according to an exemplary embodiment disclosed herein.
  • a computing system 400 may include an MCU 410, a memory 420, an input/output I/F 430 and a communication I/F 440. there is.
  • the MCU 410 executes various programs stored in the memory 420 (for example, a program for monitoring the self-discharge current of the battery 10), processes these programs and various data, and It may be a processor that performs the functions of the battery self-discharge current measuring device 1000 shown in .
  • the memory 420 may store various programs related to the operation of the facility control device 200 . Also, the memory 420 may store operation data of the facility control device 200 .
  • the memory 420 may be a volatile memory or a non-volatile memory.
  • the memory 420 as a volatile memory may be RAM, DRAM, SRAM, or the like.
  • the memory 420 as a nonvolatile memory may be ROM, PROM, EAROM, EPROM, EEPROM, flash memory, or the like. Examples of the above-listed memories 420 are merely examples and are not limited to these examples.
  • the input/output I/F 430 is an interface that connects an input device (not shown) such as a keyboard, mouse, or touch panel, an output device such as a display (not shown), and the MCU 410 to transmit and receive data. can provide.
  • an input device such as a keyboard, mouse, or touch panel
  • an output device such as a display (not shown)
  • the MCU 410 to transmit and receive data. can provide.
  • the communication I/F 440 is a component capable of transmitting and receiving various data with a server, and may be various devices capable of supporting wired or wireless communication. For example, through the communication I/F 440, it is possible to transmit/receive programs or various data for resistance measurement and abnormality diagnosis from a separately provided external server.
  • the computer program according to an embodiment disclosed in this document is recorded in the memory 420 and processed by the MCU 410, for example, referring to FIGS. 1 to 3, the battery self-discharge current measuring device ( 1000) may be implemented as a module that performs each function.

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Abstract

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치는 배터리와 연결되는 제1 저항, 상기 배터리 및 상기 제1 저항에 인가되는 전압에 기초하여 생성한 제1 출력 전압 및 상기 제1 출력 전압을 변환하여 생성한 제2 출력 신호에 기초하여 제2 출력 전압을 생성하고, 상기 제2 출력 전압을 제2 저항에 인가하는 전압 생성부 및 상기 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.

Description

배터리 자기 방전 전류 측정 장치 및 그것의 동작 방법
관련출원과의 상호인용
본 문서에 개시된 실시예들은 2021.10.18.에 출원된 한국 특허 출원 제10-2021-0138632호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용을 본 명세서의 일부로서 포함한다.
기술분야
본 문서에 개시된 실시예들은 배터리 자기 방전 전류 측정 장치 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.
전기차는 외부로부터 전기를 공급받아 배터리 셀을 충전한 후, 배터리 셀에 충전된 전압으로 모터를 구동시켜 동력을 얻는다. 전기차의 배터리 셀은 전기를 충전 및 방전하는 과정에서 발생하는 화학적 반응으로 팽창과 수축을 반복하여 폭발의 위험성이 존재한다. 따라서 배터리 셀은 생산 시에 다양한 검사를 통해 안정성을 검증해야 한다.
배터리 셀 검사 시스템은 배터리 셀의 자기 방전 전류를 모니터링한다. 그러나 통상적인 배터리 셀 검사 시스템은 다수의 대용량 배터리 셀을 오랜 시간 보관 및 모니터링해야 하므로 다수의 대용량 배터리 셀을 보관할 공간에 대한 유지 비용이 필요하고, 모니터링에 소요되는 시간도 오래 걸리는 문제가 있다.
본 문서에 개시되는 실시예들의 일 목적은 배터리 셀의 자기 방전 전류 측정 비용을 감소시키고 및 측정 효율을 향상시킬 수 있는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치 및 그것의 동작 방법을 제공하는 데 있다.
본 문서에 개시된 실시예들의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치는 배터리와 연결되는 제1 저항, 상기 배터리 및 상기 제1 저항에 인가되는 전압에 기초하여 생성한 제1 출력 전압 및 상기 제1 출력 전압을 변환하여 생성한 제2 출력 신호에 기초하여 제2 출력 전압을 생성하고, 상기 제2 출력 전압을 제2 저항에 인가하는 전압 생성부 및 상기 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 전압 생성부는 상기 제1 출력 전압을 아날로그 디지털 변환하여 제1 출력 신호를 생성하고, 상기 제1 출력 신호를 디지털 아날로그 변환하여 제2 출력 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 전압 생성부는 상기 배터리 및 상기 제1 저항에 인가되는 전압을 입력 받는 제1 비교기, 상기 제1 비교기의 상기 제1 출력 전압을 입력 받는 아날로그 디지털 변환기(ADC), 상기 아날로그 디지털 변환기의 제1 출력 신호를 입력 받는 디지털 아날로그 변환기(DAC), 상기 제1 비교기의 상기 제1 출력 전압 및 상기 디지털 아날로그 변환기의 상기 제2 출력 신호를 비교하는 제2 비교기 및 상기 제1 저항과 상기 제2 비교기 사이에 연결되는 상기 제2 저항을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 제2 비교기의 제2 출력 전압과 상기 제1 저항에 인가되는 전압의 전위차에 기반하여 상기 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 모니터링한 전류 값이 일정한 경우, 상기 전류 값을 상기 배터리의 자기 방전 전류로 산출할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 컨트롤러의 모니터링 결과에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 산출한 전류 값이 기준 전류값과 다른 경우, 상기 산출한 전류 값 및 상기 디지털 아날로그 변환기의 최소 분해능(Resolution)에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법은 배터리 및 상기 배터리와 연결되는 제1 저항에 인가되는 전압에 기초하여 제1 출력 전압을 생성하는 단계, 상기 제1 출력 전압을 아날로그 디지털 변환하여 제1 출력 신호를 생성하는 단계, 상기 제1 출력 신호를 디지털 아날로그 변환하여 제2 출력 신호를 생성하는 단계, 상기 제1 출력 전압 및 상기 제2 출력 신호에 기초하여 제2 출력 전압을 생성하는 단계 및 상기 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 단계는 상기 제1 저항과 상기 제2 비교기 사이에 배치되는 상기 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 단계는 상기 제2 출력 전압과 상기 제1 저항에 인가되는 전압의 전위차에 기반하여 상기 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 단계는 상기 모니터링한 전류 값이 일정한 경우, 상기 전류 값을 상기 배터리의 자기 방전 전류로 산출할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 모니터링 결과에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 모니터링 결과에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정하는 단계는 상기 산출한 전류 값이 기준 전류값과 다른 경우, 상기 산출한 전류 값 및 상기 디지털 아날로그 변환기의 최소 분해능(Resolution)에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치 및 그것의 동작 방법에 따르면 배터리 셀의 자기 방전 전류 측정 비용을 감소시키고 및 측정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치에 대해 전반적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 전압 생성부의 구성에 대해 전반적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법을 구현하는 컴퓨팅 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
이하, 본 문서에 개시된 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 문서에 개시된 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 문서에 개시된 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 문서에 개시된 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 문서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치에 대해 전반적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 배터리(10)는 전기 에너지를 충방전하여 사용할 수 있는 배터리의 기본 단위인 배터리 셀을 포함할 수 있다. 배터리 셀은 리튬이온(Li-ion) 전지, 리튬이온 폴리머(Li-ion polymer) 전지, 니켈 카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈 수소(Ni-MH) 전지 등일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 배터리 셀은 대상 장치(미도시)에 전원을 공급할 수 있다. 이를 위해, 배터리 셀은 대상 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 대상 장치는 복수의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 팩(미도시)으로부터 전원을 공급받아 동작하는 전기적, 전자적, 또는 기계적인 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상 장치는 디지털 카메라, P-DVD, MP3P, 휴대폰, PDA, Portable Game Device, Power Tool 및 E-bike 등의 소형 제품뿐만 아니라, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 고출력이 요구되는 대형 제품과 잉여 발전 전력이나 신재생 에너지를 저장하는 전력 저장 장치나 백업용 전력 저장 장치일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
배터리(10)는 내부에 자기 방전(Self-Discharge)을 야기하는 저항(R)을 포함할 수 있다. 자기 방전은 배터리(10)의 용량 손실의 하나로 배터리(10)의 충방전 중 또는 개로의 상태에서 외부에 방전없이 배터리(10) 내부에서 자연적으로 용량을 감소시키는 현상이다. 배터리(10)는 내부에 기생하는 저항(R)으로 인해 내부에 자기 방전 전류가 흐르고 배터리(10)의 전압이 점진적으로 감소할 수 있다. 배터리(10)의 자기 방전 전류의 경로가 배터리(10)의 내부이기 때문에 자기 방전 전류는 일반적인 전류 센서로 측정할 수 없다.
배터리(10)의 자기 방전 현상은 배터리(10) 자체의 용량 감소 문제뿐만 아니라 배터리 셀 간 언밸런싱 문제 또는 배터리 시스템 전체의 성능 저하 문제를 야기할 수 있어 배터리 시스템의 안정성 측면에서 중요하게 관리되어야 한다.
배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)는 배터리(10)와 연결되어 배터리(10) 내부의 저항(R)이 야기하는 자기 방전 전류를 측정할 수 있다. 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)는 배터리(10)의 전압을 측정하고, 측정된 전압을 변환하여 정전압을 생성할 수 있다. 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)는 생성한 정전압을 기초로 전류의 변화를 모니터링할 수 있다. 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)는 모니터링한 전류 값이 일정한 경우, 모니터링한 전류 값을 배터리(10) 내부의 저항(R)이 야기하는 자기 방전 전류로 산출할 수 있다.
이하에서는 도 2를 참조하여 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)는 제1 저항(100), 전압 생성부(200) 및 컨트롤러(300)를 포함할 수 있다.
제1 저항(100)은 배터리(10)와 직렬 연결될 수 있다. 제1 저항(100)은 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)의 회로 구성의 제한적인 성능으로 인해 발생하는 자기 방전 전류의 수치의 오류를 보정할 수 있다. 구체적으로 배터리(10)의 자기 방전 전류를 측정하는 회로 구성의 성능상의 제한 문제 또는 회로 구성간의 미스 매칭(Mis-Matching) 문제로 인해 배터리(10)의 자기 방전 전류 산출 값은 실제 자기 방전 전류 수치보다 큰 수치로 산출될 수 있다.
제1 저항(100)은 배터리(10)와 직렬 연결되어 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)의 회로 구성의 성능상의 제한 또는 회로 구성간의 미스 매칭(Mis-Matching) 문제로 인해 인해 산출되는 배터리(10)의 자기 방전 전류 수치가 급격하게 변화하는 것을 방지할 수 있다.
전압 생성부(200)는 배터리 및 제1 저항(100)에 인가되는 전압에 기초하여 전압을 출력할 수 있다. 구체적으로 전압 생성부(200)는 배터리(10) 및 제1 저항(100)에 인가되는 전압에 기초하여 제1 출력 전압을 생성할 수 있다.
전압 생성부(200)는 제1 출력 전압 및 제1 출력 전압을 변환하여 생성한 제2 출력 신호에 기초하여 제2 출력 전압을 생성할 수 있다. 예를 들어, 전압 생성부(200)는 제1 출력 전압을 아날로그 디지털 변환하여 제1 출력 신호를 생성할 수 있다. 또한, 전압 생성부(200)는 제1 출력 신호를 디지털 아날로그 변환하여 제2 출력 신호를 생성할 수 있다
전압 생성부(200)는 제2 출력 전압을 전압 생성부(200) 내부의 제2 저항(250)에 인가할 수 있다.
컨트롤러(300)는 제2 저항(250)에 인가된 전류를 모니터링할 수 있다. 컨트롤러(300)는 제2 출력 전압과 제1 저항(100)에 인가되는 전압의 전위차에 기반하여 제2 저항(250)에 인가된 전류를 모니터링할 수 있다. .
예를 들어, 컨트롤러(300)는 모니터링한 전류 값이 일정한 경우, 전류 값을 배터리의 자기 방전 전류로 산출할 수 있다. 예를 들어, 배터리(10) 내부에 기생하는 저항(R)으로 인한 자기 방전 전류 값이 기 저장된 기준 전류 값과 동일한 경우, 컨트롤러(300)가 모니터링한 전류 값은 배터리(10)의 자기 방전 전류 값과 일치할 수 있다. 따라서, 컨트롤러(300)는 모니터링한 전류 값이 일정한 경우, 전류 값을 배터리(10)의 자기 방전 전류로 산출할 수 있다.
컨트롤러(300)는 전압 생성부(200)의 디지털 아날로그 변환기(230)의 기준 전압(Reference Voltage)을 설정할 수 있다. 컨트롤러(300)는 기 측정된 배터리의 전압에 기초하여 디지털 아날로그 변환기(DAC, Digital to Analog Converter)(230)의 기준 전압을 설정할 수 있다.
컨트롤러(300)는 모니터링 결과에 기초하여 디지털 아날로그 변환기(230)의 기준 전압을 설정할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(300)는 모니터링 결과에 기초하여 산출한 전류 값이 기 저장된 기준 전류값보다 큰 경우, 디지털 아날로그 변환기(230)의 기준 전압을 변경할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(300)는 산출한 전류 값 및 디지털 아날로그 변환기(230)의 최소 분해능(Resolution)에 기초하여 디지털 아날로그 변환기(230)의 기준 전압을 설정할 수 있다.
컨트롤러(300)는 디지털 아날로그 변환기(230)의 기준 전압을 설정하고, 모니터링한 전류 값이 일정한 경우 전류 값을 배터리의 자기 방전 전류로 산출할 수 있다.
도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 전압 생성부의 구성에 대해 전반적으로 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 도 3을 참조하여 전압 생성부(200)의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.
도 3을 참조하면, 전압 생성부(200)는 제1 비교기(210), 아날로그 디지털 변환기(ADC, Analog to Digital Converter)(220), 디지털 아날로그 변환기(DAC)(230), 제2 비교기(240) 및 제2 저항(250)을 포함할 수 있다.
제1 비교기(210)는 배터리 및 제1 저항(100)에 인가되는 전압을 입력 받을 수 있다. 제1 비교기(210)는 제1 저항(100) 상단(N1)의 전압과 배터리 하단(N2)의 전압을 비교할 수 있다. 제1 비교기(210)는 제1 저항(100) 상단(N1)의 전압과 배터리 하단(N2)의 전압을 기초로 제1 출력 전압을 생성할 수 있다.
아날로그 디지털 변환기(220)는 제1 비교기(210)의 제1 출력 전압을 입력신호로 입력 받을 수 있다. 아날로그 디지털 변환기(220)는 제1 출력 전압을 디지털 신호로 변환하여 제1 출력 신호를 생성할 수 있다.
디지털 아날로그 변환기(230)는 아날로그 디지털 변환기(220)의 제1 출력 신호를 입력 신호로 입력 받을 수 있다. 디지털 아날로그 변환기(230)는 제1 출력 신호를 아날로그 신호로 변환하여 제2 출력 신호를 생성할 수 있다.
제2 비교기(240)는 제1 비교기(210)의 제1 출력 전압 및 디지털 아날로그 변환기(230)의 제2 출력 신호를 입력 받을 수 있다. 제2 비교기(240)는 제1 출력 전압 및 제2 출력 신호를 비교할 수 있다. 제2 비교기(240)는 1 출력 전압 및 제2 출력 신호를 기초로 제2 출력 전압을 생성할 수 있다.
제2 저항(250)은 제1 저항(100)과 제2 비교기(240) 사이에 연결될 수 있다. 제2 저항(250)은 제2 비교기(240)의 제2 출력 전압을 인가 받을 수 있다.
컨트롤러(300)는 제2 비교기(240)의 제2 출력 전압과 제1 저항(100)에 인가되는 전압의 전위차에 기반하여 제2 저항(250)에 인가된 전류를 모니터링할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)는 배터리 셀의 자기 방전 전류 측정 비용을 감소시키고 측정 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)는 회로 구성의 성능 문제로 인해 야기되는 자기 방전 전류의 오차를 감소시켜 정확한 자기 방전 전류를 산출할 수 있다.
도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법을 보여주는 흐름도이다.
` 이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)의 동작 방법에 대해 설명한다.
배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)는 제1 저항(100), 전압 생성부(200) 및 컨트롤러(300)를 포함할 수 있다. 전압 생성부(200)는 제1 비교기(210), 아날로그 디지털 변환기 (ADC)(220), 디지털 아날로그 변환기 (DAC)(230), 제2 비교기(240) 및 제2 저항(250)을 포함할 수 있다.
배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)와 실질적으로 동일할 수 있으므로, 이하에서는 설명의 중복을 피하기 위하여 간략히 설명한다.
도 5를 참조하면, 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)의 동작 방법은 배터리(10) 및 배터리와 연결되는 제1 저항(100)에 인가되는 전압에 기초하여 제1 출력 전압을 생성하는 단계(S101), 제1 출력 전압을 아날로그 디지털 변환하여 제1 출력 신호를 생성하는 단계(S102), 제1 출력 신호를 디지털 아날로그 변환하여 제2 출력 신호를 생성하는 단계(S103), 제1 출력 전압 및 제2 출력 신호에 기초하여 제2 출력 전압을 생성하는 단계(S104) 및 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항(250)에 인가된 전류를 모니터링 하는 단계(S105)를 포함할 수 있다.
이하에서는 S101 단계 내지 S105 단계에 대해 구체적으로 설명한다.
S101 단계에서, 제1 비교기(210)는 배터리 및 제1 저항(100)에 인가되는 전압을 입력 받을 수 있다. S101 단계에서, 제1 비교기(210)는 제1 저항(100) 상단의 전압과 배터리 하단의 전압을 비교할 수 있다. S101 단계에서, 제1 비교기(210)는 제1 저항(100)에 인가되는 전압에 기초하여 제1 출력 전압을 생성할 수 있다.
S102 단계에서, 아날로그 디지털 변환기(220)는 제1 비교기(210)의 제1 출력 전압을 입력 신호로 입력 받을 수 있다. S102 단계에서, 아날로그 디지털 변환기(220)는 제1 출력 전압을 아날로그 디지털 변환하여 제1 출력 신호를 생성할 수 있다. S102 단계에서, 아날로그 디지털 변환기(220)는 제1 출력 전압을 디지털 신호로 변환하여 제1 출력 신호를 생성할 수 있다.
S103 단계에서, 디지털 아날로그 변환기(230)는 아날로그 디지털 변환기(220)의 제1 출력 신호를 입력 신호로 입력 받을 수 있다. S103 단계에서, 디지털 아날로그 변환기(230)는 제1 출력 신호를 아날로그 신호로 변환하여 제2 출력 신호를 생성할 수 있다.
S104 단계에서, 제2 비교기(240)는 제1 비교기(210)의 제1 출력 전압 및 디지털 아날로그 변환기(230)의 제2 출력 신호를 입력 받을 수 있다. S104 단계에서, 제2 비교기(240)는 제1 출력 전압 및 제2 출력 신호를 비교할 수 있다. S104 단계에서, 제2 비교기(240)는 제1 출력 전압 및 제2 출력 신호를 기초로 제2 출력 전압을 생성할 수 있다.
S105 단계에서, 컨트롤러(300)는 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항(250)에 인가된 전류를 모니터링할 수 있다. S105 단계에서, 컨트롤러(300)는 제2 출력 전압과 제1 저항(100)에 인가되는 전압의 전위차에 기반하여 제2 저항(250)에 인가된 전류를 모니터링할 수 있다.
S105 단계에서, 컨트롤러(300)는 모니터링한 전류 값이 일정한 경우, 전류 값을 배터리의 자기 방전 전류로 산출할 수 있다.
S105 단계에서, 컨트롤러(300)는 모니터링 결과에 기초하여 디지털 아날로그 변환기(230)의 기준 전압을 설정할 수 있다.
S106 단계에서, 예를 들어, 컨트롤러(300)는 산출한 전류 값이 기준 전류값과 다른 경우 산출한 전류 값 및 디지털 아날로그 변환기(230)의 최소 분해능(Resolution)에 기초하여 디지털 아날로그 변환기(230)의 기준 전압을 설정할 수 있다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법을 구현하는 컴퓨팅 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템(400)은 MCU(410), 메모리(420), 입출력 I/F(430) 및 통신 I/F(440)를 포함할 수 있다.
MCU(410)는 메모리(420)에 저장되어 있는 각종 프로그램(예를 들면, 배터리(10)의 자가 방전 전류를 모니터링 하는 프로그램)을 실행시키고, 이러한 프로그램들을 각종 데이터를 처리하며, 전술한 도 1에 나타낸 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)의 기능들을 수행하도록 하는 프로세서일 수 있다.
메모리(420)는 설비 제어 장치(200)의 작동에 관한 각종 프로그램을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(420)는 설비 제어 장치(200)의 작동 데이터를 저장할 수 있다.
이러한 메모리(420)는 필요에 따라서 복수 개 마련될 수도 있을 것이다. 메모리(420)는 휘발성 메모리일 수도 있으며 비휘발성 메모리일 수 있다. 휘발성 메모리로서의 메모리(420)는 RAM, DRAM, SRAM 등이 사용될 수 있다. 비휘발성 메모리로서의 메모리(420)는 ROM, PROM, EAROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 등이 사용될 수 있다. 상기 열거한 메모리(420)들의 예를 단지 예시일 뿐이며 이들 예로 한정되는 것은 아니다.
입출력 I/F(430)는, 키보드, 마우스, 터치 패널 등의 입력 장치(미도시)와 디스플레이(미도시) 등의 출력 장치와 MCU(410) 사이를 연결하여 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 인터페이스를 제공할 수 있다.
통신 I/F(440)는 서버와 각종 데이터를 송수신할 수 있는 구성으로서, 유선 또는 무선 통신을 지원할 수 있는 각종 장치일 수 있다. 예를 들면, 통신 I/F(440)를 통해 별도로 마련된 외부 서버로부터 저항 측정 및 이상 진단을 위한 프로그램이나 각종 데이터 등을 송수신할 수 있다.
이와 같이, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은 메모리(420)에 기록되고, MCU(410)에 의해 처리됨으로써, 예를 들면 도 1 내지 도 3을 참조하여 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)의 각 기능들을 수행하는 모듈로서 구현될 수도 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 배터리와 연결되는 제1 저항;
    상기 배터리 및 상기 제1 저항에 인가되는 전압에 기초하여 생성한 제1 출력 전압 및 상기 제1 출력 전압을 변환하여 생성한 제2 출력 신호에 기초하여 제2 출력 전압을 생성하고, 상기 제2 출력 전압을 제2 저항에 인가하는 전압 생성부; 및
    상기 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 컨트롤러를 포함하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전압 생성부는 상기 제1 출력 전압을 아날로그 디지털 변환하여 제1 출력 신호를 생성하고, 상기 제1 출력 신호를 디지털 아날로그 변환하여 제2 출력 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 전압 생성부는
    상기 배터리 및 상기 제1 저항에 인가되는 전압을 입력 받는 제1 비교기; 상기 제1 비교기의 상기 제1 출력 전압을 입력 받는 아날로그 디지털 변환기(ADC);
    상기 아날로그 디지털 변환기의 제1 출력 신호를 입력 받는 디지털 아날로그 변환기(DAC);
    상기 제1 비교기의 상기 제1 출력 전압 및 상기 디지털 아날로그 변환기의 상기 제2 출력 신호를 비교하는 제2 비교기; 및
    상기 제1 저항과 상기 제2 비교기 사이에 연결되는 상기 제2 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 제2 비교기의 제2 출력 전압과 상기 제1 저항에 인가되는 전압의 전위차에 기반하여 상기 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 모니터링한 전류 값이 일정한 경우, 상기 전류 값을 상기 배터리의 자기 방전 전류로 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 모니터링 결과에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 산출한 전류 값이 기준 전류값과 다른 경우, 상기 산출한 전류 값 및 상기 디지털 아날로그 변환기의 최소 분해능(Resolution)에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치.
  8. 배터리 및 상기 배터리와 연결되는 제1 저항에 인가되는 전압에 기초하여 제1 출력 전압을 생성하는 단계;
    상기 제1 출력 전압을 아날로그 디지털 변환하여 제1 출력 신호를 생성하는 단계;
    상기 제1 출력 신호를 디지털 아날로그 변환하여 제2 출력 신호를 생성하는 단계;
    상기 제1 출력 전압 및 상기 제2 출력 신호에 기초하여 제2 출력 전압을 생성하는 단계; 및
    상기 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 단계를 포함하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 단계는 상기 제1 저항과 상기 제2 비교기 사이에 배치되는 상기 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 단계는 상기 제2 출력 전압과 상기 제1 저항에 인가되는 전압의 전위차에 기반하여 상기 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 단계는 상기 모니터링한 전류 값이 일정한 경우, 상기 전류 값을 상기 배터리의 자기 방전 전류로 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법.
  12. 제9 항에 있어서
    상기 모니터링 결과에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법.
  13. 제12 항에 있어서
    상기 모니터링 결과에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정하는 단계는 상기 산출한 전류 값이 기준 전류값과 다른 경우, 상기 산출한 전류 값 및 상기 디지털 아날로그 변환기의 최소 분해능(Resolution)에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008216270A (ja) * 2002-10-17 2008-09-18 Seiko Epson Corp 電流検出回路
JP2012083263A (ja) * 2010-10-13 2012-04-26 Sumitomo Heavy Ind Ltd 充放電検査システムおよび充放電検査装置の校正装置
JP2013242281A (ja) * 2012-05-23 2013-12-05 Mitsubishi Electric Corp 二次電池監視装置
KR20190125824A (ko) * 2018-04-30 2019-11-07 주식회사 엘지화학 이차 전지 테스트 장치 및 방법
KR20200062875A (ko) * 2018-11-27 2020-06-04 주식회사 엘지화학 자가방전도 추정 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008216270A (ja) * 2002-10-17 2008-09-18 Seiko Epson Corp 電流検出回路
JP2012083263A (ja) * 2010-10-13 2012-04-26 Sumitomo Heavy Ind Ltd 充放電検査システムおよび充放電検査装置の校正装置
JP2013242281A (ja) * 2012-05-23 2013-12-05 Mitsubishi Electric Corp 二次電池監視装置
KR20190125824A (ko) * 2018-04-30 2019-11-07 주식회사 엘지화학 이차 전지 테스트 장치 및 방법
KR20200062875A (ko) * 2018-11-27 2020-06-04 주식회사 엘지화학 자가방전도 추정 장치

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